Fetal radiation dose in three common CT examinations during pregnancy Monte Carlo study

Purpose: To determine fetal doses in different stages of pregnancy in three common computed tomography (CT) examinations: pulmonary CT angiography, abdomino-pelvic and trauma scan with Monte Carlo (MC) simulations. Methods: An adult female anthropomorphic phantom was scanned with a 64-slice CT using pulmonary angiography, abdomino-pelvic and trauma CT scan protocols. Three different sized gelatin boluses placed on the phantom's abdomen simulated different stages of pregnancy. Intrauterine dose was used as a surrogate to a dose absorbed to the fetus. MC simulations were performed to estimate uterine doses. The simulation dose levels were calibrated with volumetric CT dose index (CTDIvol) measurements and MC simulations in a cylindrical CTDI body phantom and compared with ten point doses measured with metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor dosimeters. Intrauterine volumes and uterine walls were segmented and the respective dose volume histograms were calculated. Results: The mean intrauterine doses in different stages of pregnancy varied from 0.04 to 1.04 mGy, from 4.8 to 5.8 mGy, and from 9.8 to 12.6 mGy in the CT scans for pulmonary angiography, abdomino-pelvic and trauma CT scans, respectively. MC simulations showed good correlation with the MOSFET measurement at the measured locations. Conclusions: The three studied examinations provided highly varying fetal doses increasing from sub-mGy level in pulmonary CT angiography to notably higher levels in abdomino-pelvic and trauma scans where the fetus is in the primary exposure range. Volumetric dose distribution offered by MC simulations in an appropriate anthropomorphic phantom provides a comprehensive dose assessment when applied in adjunct to point-dose measurements.Peer reviewe

Incident air kerma to absorbed organ dose conversion factors for breast and lung in PA thorax radiography : The effect of patient thickness and radiation quality

Purpose: Converting the measurable quantities to patient organ doses in projection radiography is usually based on a standard-sized patient model and a specific radiation quality, which are likely to differ from the real situation. Large inaccuracies can therefore be obtained in organ doses, because organ doses are dependent on the exposure parameters, exposure geometry and patient anatomy. In this study, the effect of radiation quality and patient thickness on the organ dose conversion factors were determined. Methods: In this study, the posterior-anterior projection radiograph of the thorax was selected in order to determine the effect of radiation quality (tube voltages of 70-130 kV and total filtrations of 3 mmAl to 4 mmAl + 0.2 mmCu) and patient thickness (anterior-posterior thicknesses of 19.4-30.8 cm) on the breast and lung dose conversion factors. For this purpose, Monte Carlo simulation programs ImpactMC and PCXMC were used with computed tomography examination data of adult male and female patients and mathematical hermaphrodite phantoms, respectively. Results: Compared to the reference beam quality and patient thickness, the relative variation range in organ dose conversion factors was up to 74% for different radiation qualities and 122% for different patient thicknesses. Conclusions: Conversion factors should only be used with comprehensive understanding of the exposure conditions, considering the exposure parameters, exposure geometry and patient anatomy they are valid for. This study demonstrates that patient thickness-specific and radiation quality-specific conversion factors are needed in projection radiography. (C) 2016 Associazione Italiana di Fisica Medica. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.Peer reviewe

Conformance of mean glandular dose from phantom and patient data in mammography

FANTOMI VRS. POTILASANNOS MAMMOGRAFIASSA (FAPOMA) Taustaa: Mammografialaitteen tarkastuksessa käytetään annosmittauksissa standardipotilasvastinetta eli fantomia (45 mm PMMA), jonka tulisi vastata noin 5 cm vertailurinnan kuvausta. Tämän hetkinen vertailutaso on määritetty näiden tarkastuksista saatujen fantomitulosten perusteella. Vertailutasolla tarkoitetaan etukäteen määriteltyä röntgentutkimuksen säteilyannostasoa, jonka ei oleteta ylittyvän normaalikokoiselle potilaalle hyvän käytännön mukaan tehdyssä toimenpiteessä. Käyttäjien vähintään kolmen vuoden välein tekemä potilaiden säteilyaltistusarviointi tehdään vähintään kymmenen potilaan joukolle. Selvitykseen valitaan tutkimuksia siten, että puristetun rinnan paksuus on keskimäärin 5 cm ja vaihteluväli on 4 – 6 cm. Tästä keskiarvona saatua tulosta verrataan STUKin antamaan vertailutasoon. Nykyisillä laitetyypeillä valotusautomatiikka valitsee usein säteilymäärän lisäksi myös käytettävän säteilylaadun esivalotuksen ja rintakudoksen koostumuksen perusteella. Saman paksuisille rinnoille käytettävä säteilylaatu saattaa vaihdella merkittävästi rintojen koostumuksesta riippuen. Fantomin avulla ei voida simuloida tätä variaatiota ja sen avulla saadaan vain yksi näyte laitteen suorituskyvystä. Tämä työ: Tässä työssä selvitettiin kuinka hyvin fantomilla saatava annosarvio vastaa potilailla mitattua tulosta. Tarkastuksista kerättyä fantomimittausdataa julkaistiin ja esitettiin perusteet STUKin käyttämälle vertailutasolle. Mitattua fantomidataa verrattiin sairaaloiden tekemiin potilasmittauksiin ja lisäksi tehtiin laajempi selvitys kahdella laitteella. Mittaustulosten perusteella arvioitiin myös kuinka hyvin paksuusrajoitetusta datasta vertailurinnalle laskettu tulos kuvaa kaikkien potilaiden keskimääräistä altistusta. Tulokset: Fantomi ja potilastulosten välillä nähdään jopa 30% eroja, kun annos määritetään 5 cm paksuiselle vertailurinnalle. Fantomimittauksen perusteella ei voida täysin todentaa laitteen toimintakykyä potilailla. Kaikkien rintojen paksuus keskiarvo on hyvin lähellä viittä senttiä ja näin ollen paksuusrajoitettu keräys kuvaa hyvin myös kaikkien potilaiden säteilyaltistuksen keskiarvoa. Toisaalta tämä pätee myös toisinpäin eli koko potilasjoukosta saatua laajempaa otosta voidaan mahdollisesti verrata vertailutasoon. Nykyään annoskeräykset voidaan enenevissä määrin toteuttaa sähköisillä keräysjärjestelmillä manuaalisen kirjoitustyön sijasta. Paksuusrajoite on usein esteenä laajemman keräyksen toteuttamiseksi ja tulevaisuudessa voitaisiin harkita myös laajemman ja paksuusrajoittamattoman otoksen sallimista potilasannosmäärityksessä. Johtopäätös: Fantomin käyttö tarkastustyyppisessä laadunvarmistuksessa on perusteltua ja sen avulla voidaan tehdä teknistä tasovertailua laitteiden välillä. Vertailutasot pitäisi kuitenkin määrittää potilaskuvauksista saatavaan dataan perustuen

Trauma in pregnant women: assessing detection of post-traumatic placental abruption on contrast-enhanced CT versus ultrasound

OBJECTIVES: To evaluate detection of post-traumatic placental abruption with contrast-enhanced CT (CECT) and comparison with Ultrasound (US). METHODS: Picture Archive and Date System (PACS) database at a level-1 trauma center was retrospectively reviewed using keywords pregnancy, trauma, and/or placental abruption over 10 years. CT was compared to US, if performed within 24 hours. 2 subspecialty-trained radiologists blindly reviewed the studies. Placental features on delivery and pregnancy outcomes were used as reference standard. Lack of adverse pregnancy/fetal outcome was treated as the absence of abruption. RESULTS: CECT was performed in 36 patients, with 27 US within 24 hours. There were 3 complete and 8 partial abruptions. Reader sensitivity for CT was 100% for both reviewers; however, specificity was 54.5% and 56.7%. No sonographic abnormality was noted in both partial and complete abruption. Using kappa statistics, inter-observer agreement was low for both CT (0.169) and US (0.078). False-positive reads were from misinterpretation of normal placental structures like cotyledons, age-related infarcts, and marginal sinus of the placenta. CONCLUSIONS: CECT identifies post-traumatic placental abruption with high sensitivity but low specificity for clinically significant abruptions, and performs better than US. Pitfalls from normal placental structures mimicking abruption should be avoided. US markedly underdiagnoses abruption